androidmatrix?Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别
大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于androidmatrix,Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
android Matrix.setRotate 和 postRotate的区别
Matrix主要用于对平面进行平移(Translate),缩放(Scale),旋转(Rotate)以及斜切(Skew)操作。
为简化矩阵变换,Android封装了一系列方法来进行矩阵变换;其中包括:
set系列方法:setTranslate,setScale,setRotate,setSkew;设置,会覆盖之前的参数。
pre系列方法:preTranslate,preScale,preRotate,preSkew;矩阵先乘,如M'= M* T(dx, dy)。
post系列方法:postTranslate,postScale,postRotate,postSkew;矩阵后乘,如M'= T(dx, dy)* M。
通过将变换矩阵与原始矩阵相乘来达到变换的目的,例如:
平移(x'=x+tx;y'=y+ty):
缩放(x'=sx*x;y'=sy*y):
旋转(x'=cosβ*x-sinβ*y;y'=sinβ*x+cosβ*y):
选择需要用到如下的三角函数的公式:
①sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
②cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
公式①可以由单位圆方法或托勒密定理推导出来。
推导过程参见:http://blog.sina.com.cn/s/blog_58260f420100c03j.html
斜切(x'=x+k1*y;y'=k2*x+y):
//源码文件:external\skia\legacy\src\core\SkMatrix.cpp
#define SK_Scalar1(1.0f)
#define kMatrix22Elem SK_Scalar1
typedef float SkScalar;
#define SkScalarMul(a, b)((float)(a)*(b))
enum{
kMScaleX, kMSkewX, kMTransX,
kMSkewY, kMScaleY, kMTransY,
kMPersp0, kMPersp1, kMPersp2
};
void SkMatrix::reset(){
fMat[kMScaleX]= fMat[kMScaleY]= SK_Scalar1;//其值为1
fMat[kMSkewX]= fMat[kMSkewY]=
fMat[kMTransX]= fMat[kMTransY]=
fMat[kMPersp0]= fMat[kMPersp1]= 0;//其值,全为0
fMat[kMPersp2]= kMatrix22Elem;//其值为1
this->setTypeMask(kIdentity_Mask| kRectStaysRect_Mask);
}
void SkMatrix::setTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy){
if(SkScalarToCompareType(dx)|| SkScalarToCompareType(dy)){
fMat[kMTransX]= dx;//以新值dx覆盖原值,原值无效了
fMat[kMTransY]= dy;
fMat[kMScaleX]= fMat[kMScaleY]= SK_Scalar1;//其值为1
fMat[kMSkewX]= fMat[kMSkewY]=
fMat[kMPersp0]= fMat[kMPersp1]= 0;//其值,全为0
fMat[kMPersp2]= kMatrix22Elem;//其值为1
this->setTypeMask(kTranslate_Mask| kRectStaysRect_Mask);
} else{
this->reset();
}
}
bool SkMatrix::preTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy){
if(this->hasPerspective()){
SkMatrix m;
m.setTranslate(dx, dy);
return this->preConcat(m);//矩阵的先乘运算
}
if(SkScalarToCompareType(dx)|| SkScalarToCompareType(dy)){
fMat[kMTransX]+= SkScalarMul(fMat[kMScaleX], dx)+
SkScalarMul(fMat[kMSkewX], dy);//先乘,需要矩阵运算过
fMat[kMTransY]+= SkScalarMul(fMat[kMSkewY], dx)+
SkScalarMul(fMat[kMScaleY], dy);
this->setTypeMask(kUnknown_Mask| kOnlyPerspectiveValid_Mask);
}
return true;
}
bool SkMatrix::postTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy){
if(this->hasPerspective()){
SkMatrix m;
m.setTranslate(dx, dy);
return this->postConcat(m);//矩阵的后乘运算
}
if(SkScalarToCompareType(dx)|| SkScalarToCompareType(dy)){
fMat[kMTransX]+= dx;//后乘,直接加新值dx即可
fMat[kMTransY]+= dy;
this->setTypeMask(kUnknown_Mask| kOnlyPerspectiveValid_Mask);
}
return true;
}
bool SkMatrix::preConcat(
JAVA android 矩阵 怎么设置坐标
坐标变换矩阵
坐标变换矩阵是一个3*3的矩阵如图2.1,用来对图形进行坐标变化,将原来的坐标点转移到新的坐标点,
因为一个图片是有点阵和每一点上的颜色信息组成的,所以对坐标的变换,就是对每一点进行搬移形成新的图片。
具体的说图形的放大缩小,移动,旋转,透视,扭曲这些效果都可以用此矩阵来完成。
这个矩阵的作用是对坐标x,y进行变换计算结果如下:
x'=a*x+b*y+c
y'=d*x+e*y+f
通常情况下g=h=0,这样使1=0*x+0*y+1恒成立。和颜色矩阵一样,坐标变换矩阵真正使用的参数很少也很有规律。
上图就是一个坐标变换矩阵的简单例子,计算后发现x'=x+50,y'=y+50.
可见图片的每一点都在x和y方向上平移到了(50,50)点处,这种效果就是平移效果,将图片转移到了(50,50)处。
计算上面得矩阵x'=2*x,y‘=2*y.经过颜色矩阵和上面转移效果学习,相信读者可以明白这个矩阵的作用了,这个矩阵对图片进行了放大,具体的说是放大了二倍。
下面将介绍几种常用的变换矩阵:
1.旋转
绕原点逆时针旋转θ度角的变换公式是 x'= xcosθ− ysinθ与 y。'= xsinθ+ ycosθ
2.缩放
变换后长宽分别放大x'=scale*x;y'=scale*y.
3.切变
4.反射
(,)单位向量
5.正投影
(,)单位向量
上面的各种效果也可以叠加在一起,既矩阵的组合变换,可以用矩阵乘法实现之,如:R=B(A*C)=(B*A)C,注意一点就是B*A和A*B一般是不等的。
下面将编一个小程序,通过控制坐标变换矩阵来达到控制图形的目的,JavaCode如下:
[java] view plaincopy
CooMatrix类:
public class CooMatrix extends Activity{
private Button change;
private EditText [] et=new EditText[9];
private float []carray=new float[9];
private MyImage sv;
/** Called when the activity is first created.*/
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState){
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
change=(Button)findViewById(R.id.set);
sv=(MyImage)findViewById(R.id.MyImage);
for(int i=0;i<9;i++){
et[i]=(EditText)findViewById(R.id.indexa+i);
carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());
}
change.setOnClickListener(l);
}
private Button.OnClickListener l=new Button.OnClickListener(){
@Override
public void onClick(View arg0){
// TODO Auto-generated method stub
getValues();
sv.setValues(carray);
sv.invalidate();
}
};
public void getValues(){
for(int i=0;i<9;i++){
carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());
}
}
}
MyImage类继承自View类:
public class MyImage extends View{
private Paint mPaint= new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
private Bitmap mBitmap;
private float [] array=new float[9];
public MyImage(Context context,AttributeSet attrs){
super(context,attrs);
mBitmap= BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(),
R.drawable.ic_launcher_android);
invalidate();
}
public void setValues(float [] a){
for(int i=0;i<9;i++){
array[i]=a[i];
}
}
@Override protected void onDraw(Canvas canvas){
Paint paint= mPaint;
canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);
//new一个坐标变换矩阵
Matrix cm= new Matrix();
//为坐标变换矩阵设置响应的值
cm.setValues(array);
//按照坐标变换矩阵的描述绘图
canvas.drawBitmap(mBitmap, cm, paint);
Log.i("CMatrix","--------->onDraw");
}
上面的代码中类CooMatrix用于接收用户输入的坐标变换矩阵参数,类MyImage接收参数,通过setValues()设置矩阵参数,然后Canvas调用drawBitmap绘图。效果如下:
上面给出了用坐标变换矩阵做出的各种效果,用坐标变换矩阵可以方面的调节图形的各种效果,
但是我们看看Matrix类就可以发现,实际上,matrix类本身已经提供了许多类似的方法,我们只要调用,就可以了。
setScale(float sx, float sy, float px, float py)放大
setSkew(float kx, float ky, float px, float py)斜切
setTranslate(float dx, float dy)平移
setRotate(float degrees, float px, float py)旋转
上面的函数提供了基本的变换平移,放大,旋转,斜切。为了做出更复杂的变换,同时不必亲手去改动坐标变换矩阵,
Matrix类提供了许多Map方法,将原图形映射到目标点构成新的图形,
下面简述setPolyToPoly(float[] src, int srcIndex, float[] dst, int dstIndex, int pointCount)的用法,希望起到举一反三的作用。
参数src和dst是分别存储了原图像的点和和指定的目标点的一维数组,数组中存储的坐标格式如下:
[x0, y0, x1, y1, x2,y2,...]
这个个函数将src中的坐标映射到dst中的坐标,实现图像的变换。
具体的例子可以参考APIDemos里的PolyToPoly,我在这里就不再贴代码了,只讲一下函数是怎么变换图片的。下面是效果:
图中写1的是原图,写有2,3,4的是变换后的图形。现在分析2是怎么变换来的,变换的原坐标点和目的坐标点如下:
src=new float[]{ 32, 32, 64, 32}
dst=new float[]{ 32, 32, 64, 48}
从上图标示出的坐标看出原图的(32,32)映射到原图的(32,32),(64,32)映射到原图(64,48)这样的效果是图像放大了而且发生了旋转。这样的过程相当于(32,32)点不动,然后拉住图形(64,32)点并拉到(64,48)点处,这样图形必然会被拉伸放大并且发生旋转。最后用一个平移将图形移动到右边现在的位置。希望能够好好理解这一过程,下面的3,4图是同样的道理。
Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别
Matrix包含一个3 X 3的矩阵,专门用于图像变换匹配。
Matrix提供了四种操作:
translate(平移)
rotate(旋转)
scale(缩放)
skew(倾斜)
也就是说这4种操作都是对这个3 X 3的矩阵设值来达到变换的效果。
Matrix没有结构体,它必须被初始化,通过reset或set方法。
OK,Matrix介绍完了,我们来看看set、pre、post的区别。
pre是在队列最前面插入,post是在队列最后面追加,而set先清空队列在添加(这也是上文提到的“Matrix没有结构体,它必须被初始化,通过reset或set方法”的原因)。
下面通过一些例子具体说明:
matrix.preScale(2f,1f);
matrix.preTranslate(5f, 0f);
matrix.postScale(0.2f, 1f);
matrix.postTranslate(0.5f, 0f);
执行顺序:translate(5, 0)-> scale(2f, 1f)-> scale(0.2f, 1f)-> translate(0.5f, 0f)
matrix.postTranslate(2f, 0f);
matrix.preScale(0.2f, 1f);
matrix.setScale(1f, 1f);
matrix.postScale(5f, 1f);
matrix.preTranslate(0.5f, 0f);
执行顺序:translate(0.5f, 0f)-> scale(1f, 1f)-> scale(5f, 1)
好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。